1859年，达尔文在《物种起源》中首次提出“演化论”观点，世界上现存的数百万个物种，是从大约30多亿年前的原始生命开始不断演化的结果。中国民间流传着“同姓的人500年前是一家”的说法。他们可以根据毛发、血液等痕迹，通过基因检测技术来确认犯罪嫌疑人的身份。自20世纪70年代以来，基因测序技术已经成为打开基因宝藏的金钥匙，帮助我们揭开了无数令人惊叹的生命奥秘。......
2023-10-28
生命密码：除毒卫士-生命密码： 你的第一本基因科普书
【摘要】：结果显示，向日葵演化过程中比大多数生物多发生了两次全基因组加倍事件。通过根部，向日葵可以吸收土壤中的污染物，将毒素富集在体内。2011年3月11日，日本福岛发生了极为严重的核灾难。在一次地震引起的海啸中，福岛第一核电站严重毁坏。为了不受核辐射影响，福岛居民被迫从家中撤离。往日不过是茶余饭后零食的葵花籽成了福岛重获新生的希望在福岛的周围，800万株向日葵绽开了笑脸。
不过，能摇晃脑袋并不是向日葵唯一的特点，向日葵的基因组在植物中也是独树一帜。
研究发现，向日葵的基因组中有大量重复的片段，导致对向日葵基因组测序过程中序列组装困难，因此之前对向日葵的基因测序都未能收到满意效果。直到2017年，用上了三代测序方法，科学家才一步步揭开向日葵基因的奥秘。
结果显示，向日葵演化过程中比大多数生物多发生了两次全基因组加倍事件。全基因组加倍又称全基因组复制，向日葵的全基因组在经过两次复制后，染色体又发生了至少17次断裂以及126次融合，最终形成目前的17条染色体。因此，这17条染色体上承载着大量的重复片段。
我们尚且不清楚这一系列的演化事件对向日葵造成了什么样的影响。不过有一点可以肯定，向日葵确实有非同凡响的能力：比起一般植物，它对辐射的抗性要强得多。
大部分动物都不可长时间暴露在紫外线下，而更高能量的放射性污染则是所有生物的噩梦。放射性物质散发的α、β、γ三种射线能够破坏DNA分子。如果辐射剂量过大，DNA修复机能跟不上的话，就会产生严重后果，如白细胞减少、内出血，甚至死亡。
更可怕的是，核辐射的影响不会很快消散。如果长期生活在受污染地区附近，健康会深受影响。吸入的放射性物质会在人体内慢慢积聚，令癌症产生的概率大幅提升。
对核污染的治理是世界性的难题，人类很多时候只能等待放射性污染物经过漫长的半衰期衰减。对背井离乡的民众来说，这样的等待时间实在太过漫长了。
1986年，切尔诺贝利核事故发生后，核电站附近出现了严重核污染。但科学家意外发现：在一个池边生长着向日葵的池塘中，放射性污染物被清除殆尽。
向日葵能迅速富集土壤中的养分，而在土壤遭遇污染时，向日葵的这一特性并不会改变。通过根部，向日葵可以吸收土壤中的污染物，将毒素富集在体内。因此，先让向日葵把放射性物质吸收入体内，就有可能减轻处理核污染的难度。
2011年3月11日，日本福岛发生了极为严重的核灾难。在一次地震引起的海啸中，福岛第一核电站严重毁坏。
更可怕的是，三座反应堆的供电和冷却系统也停止了运作。这意味着大量放射性物质进入了大气和海洋中。为了不受核辐射影响，福岛居民被迫从家中撤离。对他们来说，这次撤离后何时才能返回故里是个未知数。(www.chuimin.cn)
往日不过是茶余饭后零食的葵花籽成了福岛重获新生的希望在福岛的周围，800万株向日葵绽开了笑脸。其他一些有富集能力的植物，如芥菜和苋菜也被大量种植。日本政府希望通过植物的力量，让核污染能得到快速有效的控制。令现代科技应对乏力的核污染，却能用貌不惊人的向日葵进行有效处理，让我们向漫长演化造就的平凡物种致敬。
除了固定核污染，向日葵还有更重要的象征意义。那充满活力的黄色花朵在核污染地区烂漫地开放，无疑代表着一种新的力量和希望 福岛的向日葵，如同一条精神纽带，连接起凡·高百年前的画作与通往未来的希望，再次给日本的民众鼓舞与振奋，支撑着他们战胜灾难，为更好的明天继续奋斗。
福岛的向日葵花海
（续表）
参考资料
1. Badouin H.，Gouzy J.，Grassa C.J.，Murat F.，Staton S.E.，Cottret L.，...Legrand L.The sunflower genome provides insights into oil metabolism，flowering and Asterid evolution［J］.Nature，2017，546（7656）：148-152.
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4.Adler T.I.N.A.Using plants to tackle polluted water and soil［J］.Science News，1996，150：42-43.
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